मोटर चयन और जड़ता

मोटर प्रकार का चयन बहुत सरल है, लेकिन बहुत जटिल भी है। यह एक ऐसी समस्या है जिसमें बहुत सारी सुविधा शामिल है। यदि आप शीघ्रता से प्रकार का चयन करना चाहते हैं और परिणाम प्राप्त करना चाहते हैं, तो अनुभव सबसे तेज़ है।

मैकेनिकल डिज़ाइन स्वचालन उद्योग में, मोटरों का चयन एक बहुत ही आम समस्या है। उनमें से कई को चयन में समस्याएँ होती हैं, या तो बर्बाद करने के लिए बहुत बड़ी होती हैं, या स्थानांतरित करने के लिए बहुत छोटी होती हैं। बड़ा चुनना ठीक है, कम से कम इसका उपयोग किया जा सकता है और मशीन चल सकती है, लेकिन छोटा चुनना बहुत परेशानी भरा है। कभी-कभी, जगह बचाने के लिए, मशीन छोटी मशीन के लिए एक छोटा इंस्टॉलेशन स्थान छोड़ देती है। अंत में, यह पाया गया कि मोटर को छोटा चुना गया है, और डिज़ाइन को बदल दिया गया है, लेकिन आकार स्थापित नहीं किया जा सकता है।

मैकेनिकल ऑटोमेशन उद्योग में, तीन प्रकार की मोटरों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है: तीन-चरण एसिंक्रोनस, स्टेपर और सर्वो। डीसी मोटरें दायरे से बाहर हैं.

तीन-चरण अतुल्यकालिक बिजली, कम परिशुद्धता, चालू होने पर चालू हो जाती है।

यदि आपको गति को नियंत्रित करने की आवश्यकता है, तो आपको एक आवृत्ति कनवर्टर जोड़ने की आवश्यकता है, या आप एक गति नियंत्रण बॉक्स जोड़ सकते हैं।

यदि इसे आवृत्ति कनवर्टर द्वारा नियंत्रित किया जाता है, तो एक विशेष आवृत्ति रूपांतरण मोटर की आवश्यकता होती है। हालाँकि साधारण मोटरों का उपयोग फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स के साथ संयोजन में किया जा सकता है, लेकिन गर्मी उत्पन्न करना एक समस्या है, और अन्य समस्याएं भी उत्पन्न होंगी। विशिष्ट कमियों के लिए, आप ऑनलाइन खोज सकते हैं। गवर्नर बॉक्स की नियंत्रण मोटर की शक्ति कम हो जाएगी, खासकर जब इसे एक छोटे गियर में समायोजित किया जाता है, लेकिन आवृत्ति कनवर्टर की शक्ति कम नहीं होगी।

स्टेपर मोटर्स अपेक्षाकृत उच्च परिशुद्धता वाले ओपन-लूप मोटर्स हैं, विशेष रूप से पांच चरण वाले स्टेपर। बहुत कम घरेलू पाँच-चरण वाले स्टेपर हैं, जो एक तकनीकी सीमा है। सामान्य तौर पर, स्टेपर रेड्यूसर से सुसज्जित नहीं होता है और इसका उपयोग सीधे किया जाता है, अर्थात मोटर का आउटपुट शाफ्ट सीधे लोड से जुड़ा होता है। स्टेपर की कार्य गति आम तौर पर कम होती है, केवल लगभग 300 क्रांतियाँ, बेशक, एक या दो हजार क्रांतियों के मामले भी होते हैं, लेकिन यह भी नो-लोड तक सीमित है और इसका कोई व्यावहारिक मूल्य नहीं है। यही कारण है कि सामान्यतः कोई त्वरक या अवमंदक नहीं है।

सर्वो उच्चतम परिशुद्धता वाली एक बंद मोटर है। बहुत सारे घरेलू सर्वो हैं। विदेशी ब्रांडों की तुलना में, अभी भी एक बड़ा अंतर है, विशेष रूप से जड़ता अनुपात। आयातित वाले 30 से अधिक तक पहुँच सकते हैं, लेकिन घरेलू वाले केवल 10 या 20 तक ही पहुँच सकते हैं।

जब तक मोटर में जड़ता है, कई लोग मॉडल का चयन करते समय इस बिंदु को नजरअंदाज कर देते हैं, और यह अक्सर यह निर्धारित करने के लिए मुख्य मानदंड है कि मोटर उपयुक्त है या नहीं। कई मामलों में, सर्वो को समायोजित करने का अर्थ जड़ता को समायोजित करना है। यदि यांत्रिक चयन अच्छा नहीं है, तो यह मोटर को बढ़ा देगा। डिबगिंग बोझ.

प्रारंभिक घरेलू सर्वो में कम जड़ता, मध्यम जड़ता और उच्च जड़ता नहीं थी। जब मैं पहली बार इस शब्द के संपर्क में आया, तो मुझे समझ नहीं आया कि समान शक्ति वाली मोटर में निम्न, मध्यम और उच्च जड़त्व के तीन मानक क्यों होंगे।

कम जड़त्व का मतलब है कि मोटर अपेक्षाकृत सपाट और लंबी बनाई गई है, और मुख्य शाफ्ट की जड़त्व छोटी है। जब मोटर उच्च-आवृत्ति दोहरावदार गति करती है, तो जड़त्व छोटा होता है और गर्मी उत्पादन छोटा होता है। इसलिए, कम जड़त्व वाली मोटरें उच्च-आवृत्ति प्रत्यागामी गति के लिए उपयुक्त होती हैं। लेकिन सामान्य टॉर्क अपेक्षाकृत छोटा है।

उच्च जड़ता वाली सर्वो मोटर का तार अपेक्षाकृत मोटा होता है, मुख्य शाफ्ट की जड़ता बड़ी होती है, और टॉर्क बड़ा होता है। यह उच्च टॉर्क वाले अवसरों के लिए उपयुक्त है लेकिन तेज़ गति से घूमने वाली गति के लिए नहीं। रुकने के लिए उच्च गति की गति के कारण, चालक को इस बड़ी जड़ता को रोकने के लिए एक बड़ा रिवर्स ड्राइव वोल्टेज उत्पन्न करना पड़ता है, और गर्मी बहुत बड़ी होती है।

सामान्यतया, छोटी जड़ता वाली मोटर में अच्छा ब्रेकिंग प्रदर्शन, त्वरित शुरुआत, त्वरण और रुकने के लिए तेज़ प्रतिक्रिया, अच्छी उच्च गति पारस्परिकता होती है, और हल्के भार और उच्च गति स्थिति के साथ कुछ अवसरों के लिए उपयुक्त होती है। जैसे कि कुछ रैखिक हाई-स्पीड पोजिशनिंग तंत्र। मध्यम और बड़ी जड़ता वाली मोटरें बड़े भार और उच्च स्थिरता आवश्यकताओं वाले अवसरों के लिए उपयुक्त होती हैं, जैसे कि परिपत्र गति तंत्र वाले कुछ मशीन उपकरण उद्योग।

यदि भार अपेक्षाकृत बड़ा है या त्वरण विशेषता अपेक्षाकृत बड़ी है, और एक छोटी जड़ता मोटर का चयन किया जाता है, तो शाफ्ट बहुत अधिक क्षतिग्रस्त हो सकता है। चयन भार के आकार, त्वरण के आकार आदि जैसे कारकों पर आधारित होना चाहिए।

मोटर जड़ता भी सर्वो मोटर्स का एक महत्वपूर्ण संकेतक है। यह सर्वो मोटर की जड़ता को ही संदर्भित करता है, जो मोटर के त्वरण और मंदी के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। यदि जड़ता अच्छी तरह से मेल नहीं खाती है, तो मोटर की क्रिया बहुत अस्थिर होगी।

वास्तव में, अन्य मोटरों के लिए भी जड़ता विकल्प हैं, लेकिन सभी ने डिजाइन में इस बिंदु को कमजोर कर दिया है, जैसे कि साधारण बेल्ट कन्वेयर लाइनें। जब मोटर का चयन किया जाता है, तो पता चलता है कि इसे चालू नहीं किया जा सकता है, लेकिन यह हाथ के धक्का से चल सकती है। इस स्थिति में, यदि आप कटौती अनुपात या शक्ति बढ़ाते हैं, तो यह सामान्य रूप से चल सकता है। मूल सिद्धांत यह है कि प्रारंभिक चरण के चयन में कोई जड़ता मेल नहीं खाती है।

सर्वो मोटर चालक के सर्वो मोटर के प्रतिक्रिया नियंत्रण के लिए, इष्टतम मान यह है कि लोड जड़त्व और मोटर रोटर जड़त्व का अनुपात एक है, और अधिकतम पांच गुना से अधिक नहीं हो सकता है। मैकेनिकल ट्रांसमिशन डिवाइस के डिजाइन के जरिए लोड बनाया जा सकता है।

जड़त्व और मोटर रोटर जड़त्व का अनुपात एक या उससे कम के करीब है। जब लोड जड़ता वास्तव में बड़ी होती है, और यांत्रिक डिज़ाइन मोटर रोटर जड़ता के लिए लोड जड़ता का अनुपात पांच गुना से कम नहीं कर सकता है, तो एक बड़ी मोटर रोटर जड़ता वाली मोटर का उपयोग किया जा सकता है, यानी, तथाकथित बड़ी जड़ता मोटर. बड़ी जड़ता वाली मोटर का उपयोग करते समय एक निश्चित प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए, चालक की क्षमता बड़ी होनी चाहिए।

नीचे हम हमारी मोटर की वास्तविक अनुप्रयोग प्रक्रिया में घटना की व्याख्या करते हैं।

स्टार्ट करते समय मोटर कंपन करती है, जो स्पष्ट रूप से अपर्याप्त जड़ता है।

जब मोटर धीमी गति से चलती थी तो कोई समस्या नहीं होती थी, लेकिन जब गति अधिक होती थी, तो रुकने पर यह फिसल जाती थी और आउटपुट शाफ्ट बाएँ और दाएँ घूमने लगती थी। इसका मतलब यह है कि जड़त्व मिलान मोटर की सीमा स्थिति पर ही है। इस समय, कटौती अनुपात को थोड़ा बढ़ाना पर्याप्त है।

400W मोटर सैकड़ों किलोग्राम या एक या दो टन भी भार उठाती है। यह स्पष्ट रूप से केवल शक्ति के लिए गणना की जाती है, टॉर्क के लिए नहीं। हालाँकि AGV कार कई सौ किलोग्राम का भार खींचने के लिए 400W का उपयोग करती है, AGV कार की गति बहुत धीमी है, जो स्वचालन अनुप्रयोगों में शायद ही कभी होता है।

सर्वो मोटर वर्म गियर मोटर से सुसज्जित है। यदि इसका उपयोग इस प्रकार किया जाना है तो यह ध्यान रखना चाहिए कि मोटर की गति 1500 आरपीएम से अधिक न हो। इसका कारण यह है कि वर्म गियर मंदी में फिसलन घर्षण होता है, गति बहुत अधिक होती है, गर्मी गंभीर होती है, घिसाव तेज़ होता है, और सेवा जीवन अपेक्षाकृत कम हो जाता है। इस समय, उपयोगकर्ता शिकायत करेंगे कि यह कैसा बकवास है। आयातित वर्म गियर बेहतर होंगे, लेकिन वे इस तरह की तबाही का सामना नहीं कर सकते। वर्म गियर के साथ सर्वो का लाभ स्व-लॉकिंग है, लेकिन नुकसान परिशुद्धता का नुकसान है।

जड़त्व = घूर्णन की त्रिज्या x द्रव्यमान

जब तक द्रव्यमान, त्वरण और मंदी है, तब तक जड़ता है। जो वस्तुएँ घूमती हैं और जो वस्तुएँ अनुवाद में गति करती हैं उनमें जड़त्व होता है।

जब साधारण एसी एसिंक्रोनस मोटर्स का आम तौर पर उपयोग किया जाता है, तो जड़ता की गणना करने की कोई आवश्यकता नहीं होती है। एसी मोटर्स की विशेषता यह है कि जब आउटपुट जड़ता पर्याप्त नहीं होती है, यानी ड्राइव बहुत भारी होती है। यद्यपि स्थिर-अवस्था टॉर्क पर्याप्त है, लेकिन क्षणिक जड़ता बहुत बड़ी है, तब जब मोटर शुरुआत में अनरेटेड गति तक पहुंचती है, तो मोटर धीमी हो जाती है और फिर तेज हो जाती है, फिर धीरे-धीरे गति बढ़ाती है, और अंत में रेटेड गति तक पहुंच जाती है , इसलिए ड्राइव कंपन नहीं करेगी, जिसका नियंत्रण पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। लेकिन सर्वो मोटर चुनते समय, चूंकि सर्वो मोटर एनकोडर फीडबैक नियंत्रण पर निर्भर करती है, इसलिए इसका स्टार्टअप बहुत कठोर होता है, और गति लक्ष्य और स्थिति लक्ष्य प्राप्त करना होगा। इस समय, यदि मोटर द्वारा सहन की जा सकने वाली जड़ता की मात्रा पार हो जाती है, तो मोटर कांपने लगेगी। इसलिए, पावर स्रोत के रूप में सर्वो मोटर की गणना करते समय, जड़त्व कारक पर पूरी तरह से विचार किया जाना चाहिए। चलने वाले हिस्से की जड़ता की गणना करना आवश्यक है जो अंततः मोटर शाफ्ट में परिवर्तित हो जाता है, और स्टार्टअप समय के भीतर टोक़ की गणना करने के लिए इस जड़ता का उपयोग करता है।